Виды фундаментов, повергающихся динамическим воздействиям

В промышленном строительстве наиболее распространенными и материалоемкими конструкциями являются фундаменты под машины. Проектирование и расчет данных фундаментов отличается от расчета фундаментов для жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений.

Воздействия от виброактивного оборудования, установленного на фундаменты, полы, перекрытия, передаются через опорные элементы на несущие и ограждающие конструкции (рис. 1).

Рис. 1. Распространение вибраций

Поэтому при расчете фундамента машин особое внимание должно уделяться определению интенсивности и частоты колебаний от динамических нагрузок.

В ходе проектирования таких фундаментов учитывают:

• прочность, устойчивость и выносливость фундамента;
• эксплуатация оборудования не должна быть нарушена осадками и деформациями, полученными от вибраций;
• вызванные работой колебания должны быть менее допустимой нормы, не вызывать вибрацию соседних зданий.

Расчет и конструирование фундаментов под оборудование зависит от типа машин, которые могут быть:

1. С периодическими нагрузками:

• машины с кривошипно-шатунным механизмом (поршневые двигатели, компрессоры, пилорамы);
• машины вращательного типа с установившимся движением (электрические машины, турбогенераторы);

2. С импульсными нагрузками:

• машины ударного действия (молоты ковочные, штамповочные копровые устройства);
• прочие машины с неустановившимся движением и неравномерным характером воздействия на фундаменты (прокатные станы, металлорежущие станки) [1].

Если инерционные силы движущихся частей машины уравновешены, то устройство и проектирование фундаментов не вызывает никаких затруднений. Однако, если инерционные силы неуравновешенны, сто наиболее часто можно встретить, то проектирование фундаментов усложняется и требует ряда мер, обусловленных особым воздействием нагрузки на основание [2].

По конструкции фундаменты под машины делятся на три вида – массивные, рамные и стенчатые [3].

Массивные фундаменты состоят из сплошных блоков или плит с выемками, шахтами и отверстиями, для крепления и установки частей машины (рис. 2).

Рис. 2. Фундамент в виде плиты

Рамные – жесткая многостоечная пространственная рама, заделанная стойками в опорную плиту или фундаментные ленты (рис. 3).

Рис. 3. Сборно-монолитный фундамент под турбоагрегат мощностью 100 МВт

Стенчатые фундаменты состоят из опорной нижней плиты, системы продольных и поперечных стен и верхней плиты, на которой располагается сама машина (рис. 4).

Рис. 4. Стенчатый массивный фундамент под мотогенератор (расположен на высоте 6,3 м, размеры в плане 4 х 7,9 м)

При проектировании фундаментов машин с динамическими нагрузками должны быть предусмотрены решения, обеспечивающие надежность, долговечность и экономичность на всех стадиях строительства и эксплуатации этих фундаментов.